神奇的促智藥——石杉堿甲

本刊記者：楊　昆

▲ 治療早老性癡呆效果優于國際同類藥物

▲ 小規模研究有增進青春期學生記憶力效果

▲ 作為第三代保健品在美國各大超市廣泛出售

▲中國科學院上海藥物研究所驚世力作

“你是誰呀？”明明是天天相見的親朋好友，卻無法相認；“回家該往哪里走呢？”剛剛出門不久，就忘記了回家的路。老年人在記憶上出現明顯的健忘，或者在行為上有一些明顯的錯亂，按傳統的習慣，人們一般都認為這是老人家“老糊涂”了，并不把這些變化看成是一種病，更不會將老人家送入醫院治療。過去，在我國是這種看法，在世界上任何國家和地區的人們也都有相似認識。

阿爾采末引出一個世紀頑癥

1906年，德國一位神經病理學家阿洛依斯·阿爾采末(Alois Alzheimer)在一次醫學會議上第一次報告了這樣一位女病人：病人在51歲開始出現對丈夫的嫉妒妄想，并逐漸產生健忘癥狀。開始時，醫生給她看一樣東西，她能講出正確名稱來，但后來，她慢慢地就忘掉了這樣東西。閱讀一本書，她會無緣無故地跳過一些句子，或者會把一個德文單詞的字母逐個地拼讀出來；書寫時，她會反復地書寫一個音節而完全忽略其他音節；說話時，她常常語無倫次，內容似是而非，或者把牛奶瓶說成是茶杯，等等。總之，女病人的智力明顯下降，有時說話間會突然停下，一言不發，不能理解人們向她提出的任何問題。

女病人最后因重度癡呆并發癱瘓，55歲時死亡。阿爾采末在解剖了她的大腦后發現，其大腦腦組織明顯萎縮，腦血管壁變厚變硬，血管管腔變小變窄。將腦組織切成薄片，在顯微鏡下觀察，可看到腦細胞周圍聚集有老年斑,細胞內充滿一種細絲（醫學上叫做“神經原纖維纏結”）的特殊病理變化：神經原纖維增多并變粗，有許多已排列成束狀，或者相互纏結在一起。這種變化數量很多，有時甚至占據了整個細胞的空間，把細胞核和細胞漿都破壞了。在大腦皮質的淺層細胞內尤為明顯，有的細胞甚至完全消失。

多年后，隨著類似病例的出現，醫學上才逐漸認識到這是一種疾病，為紀念首例發現者,人們專門把它叫做“阿爾采末病”（過去曾叫“阿耳茨海默氏病”）。這也就是現在人們通常所說的“早老性癡呆”或“老年性癡呆”。

近年來的流行病調查統計表明，在65歲以上人群中，早老性癡呆的發病率達6.9%，85歲以上人群則高達40%～ 50%，從發病到死亡約為3～8年。早老性癡呆被認為是一種世紀頑癥。隨著世界范圍老齡化時代的到來，早老性癡呆還會構成一個嚴重的社會問題。

那么，究竟是什么原因引起早老性癡呆的發生呢？它的根源在哪里呢？

禍起“乙酰膽堿”

早在50多年前，弗洛伊德就曾經預言，記憶與大腦內部的某些化學成份的變化有關，這個預言，今天已被科學家們所證實。

美國心理學家麥康爾做過這樣一個實驗：在開燈的同時對渦蟲進行電擊，多次重復后渦蟲一見燈光便蜷縮起來。然后他把這些渦蟲磨碎，給未曾訓練的渦蟲做飼料，當這些本來有趨光性的渦蟲吃了這種飼料后，發生了變化，也產生了對光的逃避反應。另有人從通過訓練變得好動的兔子中提取一種物質注射到不太好動的兔子腦內，那不太好動的兔子竟變得異常活潑好動。這些實驗表明：記憶肯定與某種物質有關，而且在生物體內，記憶還能夠轉移。

這個發現無疑具有重大意義，人類如果掌握了這種能使人增加記憶的物質，世界將會發生更大變化。那么，這種神奇的物質是什么呢？美國內分泌專家烏德曼博士認為，有一種叫乙酰膽堿的神經化學物質，它與調控記憶功能密切相關。

最近10多年來，科學家們已經證實，早老性癡呆病人腦內作為神經信息傳遞物質的乙酰膽堿運轉出現異常。這些病人腦內乙酰膽堿的水平明顯下降，調控學習、記憶功能腦區的膽堿能神經細胞明顯退化、死亡。不過，乙酰膽堿在早老性癡呆發病中是引起疾病的起動原因，還是疾病發展的結果，或者是其他可能性則有待于深入研究。

如果能夠詳細研究出這些病理過程，找出這些化學物質改變的特點，那么，我們就有可能通過某些措施調整和恢復這些腦細胞和化學物質的正常運轉，從而，也許就有可能有效地治療早老性癡呆癥。

尋找現代“記事珠”

傳說唐朝開元年間，有一個名叫張說的宰相得到了一顆“記事珠”，要是有誰忘記了什么，只要摸一摸這顆珠子，一切就可以重新記起來了。為了這個美麗的傳說，科學家們正在努力尋找，希望有朝一日能夠找到現代“記事珠”。

20世紀70年代以來，從動物實驗和臨床研究中已積累的大量證據表明，中樞膽堿能系統在調控學習和記憶等高級心理功能的活動中起著極為重要的作用，膽堿能神經細胞功能的衰退，可以導致學習、記憶功能下降。據此，可以從提高腦內膽堿能神經細胞功能策略著手篩選和研制認知藥物。然而，我們不能利用健康人也不能利用病人直接進行藥物試驗。因此，首先必須來建立一種學習和記憶障礙的動物“模型”。

用來建立學習和記憶障礙動物模型的方法很多，有給腦部通電產生休克，電毀損調控學習、記憶腦區的方法，有使腦缺血缺氧的方法，還有將神經毒劑注入腦內的方法，等等。不過，由于東莨菪堿具有阻斷膽堿能功能的作用，臨床也觀察到，病人應用后出現記憶障礙，因此，國際上通常應用東莨菪堿來制備學習和記憶障礙的動物模型，不僅方法簡單，而且重復性好。

早老性癡呆所引起的學習和記憶障礙問題，特別引人關注。臨床研究表明，早老性癡呆病人記憶功能失調的主要原因是由于腦內膽堿能神經元的丟失和退行性變化，以及在他們的大腦皮層等腦區的膽堿乙酰轉移酶的活性降低。所以，不少研究者常把東莨菪堿所引起的動物的學習和記憶障礙作為模擬早老性癡呆的動物模型。然而，近年來，有學者經過仔細分析后認為，這種模型也存在著許多不足之處。有些研究已經證實，東莨菪堿所引起的特殊的記憶缺失和早老性癡呆所表現的記憶障礙有所不同。

為了減輕早老性癡呆病人腦內膽堿能功能的不足，歐美發達國家采用膽堿能補償策略，尋找治療早老性癡呆藥物。經過近20年的努力，成功地開發出膽堿酯酶抑制劑，已取得了一些令人鼓舞的進展。其中具有代表性的藥物有毒扁豆堿和他克林等。然而，醫生們在臨床上應用這些早期開發的膽堿酯酶抑制劑來治療早老性癡呆時，常被許多問題所困擾。比如，毒扁豆堿不僅有明顯副作用，且在體內存留的作用時間較短以致影響藥效，而他克林在治療劑量時可對40%病人產生肝臟毒性。為此，開發新一代膽堿酯酶抑制劑已成為當前國際上各大制藥集團的研究熱點，投入大量人力與物力，正在開發的多達40個，但均為合成的化合物。

石杉堿甲浮出水面

近10多年來，國際上掀起了一股從天然植物內尋找治病藥物的研究熱潮。我國有著十分豐富的中草藥資源，能不能利用這些自然資源優勢，開發出抗早老性癡呆的促智新藥？

蛇足石杉是一種多年生草本植物，生于林蔭下濕地或溝谷石上，分布于我國東北、長江流域及華南、西南各地，這種人們稱為“千層塔“、“狗牙菜”、“鐵板草”、“打不死”的草藥，有清熱利濕和消淤止血等作用。在民間和臨床應用時，醫生們觀察到病人伴隨有不同程度的膽堿能副作用，如腹痛、流涎、肌肉抽搐等。

這種人們習以為常很不起眼的治療副作用，卻引起了中國科學院上海藥物研究所藥理學家的注意。服用蛇足石杉引發病人的外周膽堿能副作用，提示該植物內存在興奮膽堿能功能的有效成份。能不能從這種草藥內研制出治療早老性癡呆的新藥呢？神經藥理課題組組長唐希燦研究員、原上海藥物研究所所長白東魯研究員、中科院資深院士嵇汝運及植物化學課題組組長朱大元研究員等人著手開始對這種草藥進行研究。

分離、提純、化學結構及藥理活性鑒定、合成......經過無數次的實驗研究，專家小組終于從蛇足石杉分離到的60余個化學物質中得到一種他們夢寐以求的活性物質，這就是目前臨床上廣泛應用于早老性癡呆及記憶、認知功能障礙病癥的石杉堿甲，它對腦內乙酰膽堿酯酶的選擇性抑制作用遠優于近年國外開發的同類治療早老性癡呆藥物。

研究成果震驚世界

科學家們利用成年和老年小鼠、大鼠及獼猴等動物研究了石杉堿甲的促智作用，結果表明，石杉堿甲對上述動物產生的多種實驗性記憶障礙均有明顯改善作用。如注射東莨菪堿誘發的短期記憶障礙，電刺激腦區產生的乙酰膽堿水平下降，腦內注射神經毒劑產生膽堿能功能損害誘發的模擬早老性癡呆的記憶功能缺損等。研究證明石杉堿甲的改善記憶障礙作用優于毒扁豆堿、他克林以及近年美國FDA批準的安利申（Aricept）。研究還證明，石杉堿甲不但能改善膽堿能功能損害所致的認知功能障礙，而且還能改善腦缺血誘發的記憶障礙，并已在臨床研究中觀察到對血管性癡呆有治療作用。

石杉堿甲是一種具有高度選擇性的可逆性膽堿酯酶抑制劑，為改善早老性癡呆記憶障礙開辟了一條全新的治療途徑。目前臨床治療病例已超過百萬例。研究表明，該藥在進入體內后極易透過血腦屏障，較多地分布于額葉、顳葉、海馬等與學習和記憶有密切聯系的腦區，通過抑制乙酰膽堿酯酶的活性，減弱它對乙酰膽堿的分解，使腦區內的乙酰膽堿含量升高，達到提高調控記憶功能腦區的神經傳導功能，增強記憶信息的傳遞，從而起到增強大腦學習和記憶功能的作用。近年來的研究還證明，石杉堿甲有抗氧化應激以及β-淀粉樣蛋白（一種與早老性癡呆病理密切有關的有毒物質）對神經細胞產生的毒性作用，石杉堿甲的保護作用與通過調控細胞凋亡基因表達有關。這一研究結果提示長期服用石杉堿甲有可能對早老性癡呆達到標本兼治作用。

這些研究成果在世界權威醫藥雜志《美國藥理學雜志》、《歐洲藥理學雜志》、《中國藥理學報》《神經科學研究雜志》、《神經報道》及《神經通訊》等處陸續發表了70多篇科學論文后，引起了人們的廣泛關注，受到國際醫藥界同行的高度重視。日本、以色列、法國、瑞士、加拿大和美國等國家的醫學機構隨后都相繼在他們的研究工作基礎上也投入對石杉堿甲的研究。國內外大量動物實驗和臨床應用研究均已表明，石杉堿甲是一種極有前景的治療早、中期早老性癡呆以及由多種因素引起記憶障礙的較理想治療藥物。

不僅如此，近年來有些臨床研究顯示，小劑量石杉堿甲還可以提高健康人的記憶與學習能力。研究人員采用雙盲法對68例初中學生進行隨機對照研究，結果表明，服用石杉堿甲1～2片組的記憶商明顯高于對照組，語文成績也明顯提高。美國匹茲堡大學的一名從事石杉堿甲合成研究的著名教授考斯考夫斯基教授經常每天服用一片石杉堿甲，他認為對提高自己的記憶力很有幫助。作為一種功能因子明確的提高記憶功能第三代保健品，石杉堿甲還在美國各大超市廣泛出售

ZT-1漸露曙光

石杉堿甲具有的獨特的化學結構及對腦內乙酰膽堿酯酶的高選擇抑制的獨特生物活性，引起歐美發達國家以及日本、以色列等22個國家醫藥學家的極大興趣，一些國家相繼開展以石杉堿甲的全合成及以它為先導化合物的構-效關系研究，尋找開發新一代治療早老性癡呆的乙酰膽堿酯酶抑制劑。

我國在這一國際競爭中取得明顯突破，中國科學院上海藥物研究所的科學家們率先在實驗室成功地全合成石杉堿甲，并通過合成和半合成145個石杉堿甲類似物和衍生物，不僅闡明了石杉堿甲的構-效關系，而且更發現了一個新的衍生物“ZT-1”，它比石杉堿甲對乙酰膽堿酯酶具有更強大的選擇性抑制作用，而且它的外周副作用也明顯降低。目前已獲得國內和美國專利，正在申請歐洲和日本專利。

人類徹底攻克早老性癡呆這一世紀頑癥，已是指日可待了！